飢渴的黃河:水資源量持續減少 流域節水空間有限

  飢渴的黃河

  ◆ 黃河流域地表水開發利用率和消耗率已達86%和71%,遠超黃河誰資源承載能力

  ◆ 缺水已是黃河面臨的最大挑戰,宜適時啟動南水北調西線工程,以解黃河之渴

飢渴的黃河:水資源量持續減少 流域節水空間有限

  ▲ 內蒙古磴口縣劉拐沙頭,黃河在烏蘭布和沙漠邊緣平靜緩流(2011 年3 月攝)任軍川

  黃河是我國北方唯一橫貫東西的巨川大河,是西北、華北的“生命之泉”。其天然徑流量排在長江、珠江、松花江、淮河之後居第五位,僅為長江的6%,卻以佔全國河川徑流量2%的有限水資源,灌溉了全國13%的糧食產量,保障了全國14%的GDP產值,養育了佔全國12%人口的60多個大中城市、340個縣。

  也因此,黃河日漸“消瘦”,維持流域社會經濟發展的功能已近極限。近日,《t望》新聞週刊記者調研瞭解到,按最新統計,黃河流域地表水開發利用率和消耗率已達86%和71%,遠超黃河水資源承載能力。缺水,已是黃河面臨的最大挑戰。宜適時啟動南水北調西線工程,以解黃河之渴。

  水資源量持續減少

  黃河是中國大江大河中第一個進行流域初始水權分配的河流。

  早在1987年,國務院就批准了《黃河可供水量分配方案》。該方案分配基數採用的黃河天然徑流量為580億立方米。然而,最新的水資源調查顯示,黃河天然徑流量已不足500億立方米。據預測,到2030年,黃河天然徑流量還將減少20億立方米。

  《t望》新聞週刊記者採訪獲悉,據對氣候變化趨勢研究,多年來黃河流域降水量變化不大,但有三個人為因素成為黃河徑流量減少的重要變數:

  一是生態改善植被大面積恢復。對比20世紀70年代和2012年黃河主要產沙區林草梯田覆蓋變化遙感圖會發現,黃河中游廣大地區,已被大片的綠色覆蓋。目前黃河中游地區林草梯田覆蓋率已由上個世紀70年代的20%,提高到54%,林草梯田綜合覆蓋率不到30%的面積已由上個世紀70年代的81%減少到3.5%。

  中國科學院院士劉昌明等專家指出,植被恢復是黃河流域徑流減少的重要原因。對黃河中游11個子流域研究發現,隨著植被增加,蒸騰散發上升,大量可利用的呈液態、固態的水資源――藍水被轉化成以氣態或分子態存在於大氣和土壤中的綠水。與1980年至1999年相比,2000年至2013年蒸騰散發的綠水增加8.6%,徑流減少幅度近20%。

  二是水利工程增多加劇了水面蒸發。目前,黃河流域共修建蓄水工程1.9萬座,其中幹流已建、在建水庫就達28座。水庫蓄水後水面擴大,蒸發量相應增加,導致徑流量減少。本刊記者在採訪中還發現,在水資源緊缺的華北、西北一些城市,近年來出現大造城市景觀水之風。有的城市“攔河築壩”,把河水“圈”在城內;有的城市耗巨資“挖地造湖”引水造景。專家指出,目前這些北方城市年均蒸發量超過降雨量一倍,一些西北城市甚至超十倍。“水面大了,蒸發量必然要大,造成寶貴水資源的巨大浪費。”

  三是黃河流域地下水開採量增加,部分地區嚴重超採。從1980年到目前,黃河流域地下水開採量由93億立方米上升到137億立方米,增幅達47%。地下水超採面積達1.59萬平方公里,其中山西就達1.05萬平方公里。嚴重超採面積佔總面積78%,形成十個巨大漏斗。超采地下水,使產匯流關係發生變化。在同等降水條件下,徑流量減少。

  在黃河水資源減少的同時,黃河流域用水卻呈剛性增長。1950年黃河流域供水量為120億立方米,目前已達510億立方米,黃河支援流域社會經濟發展的功能已到極限。

  專家預測,到2030年,僅黃河流域需水量就達550億立方米,而黃河每年還要向流域外地區供水100億立方米。屆時,即使來水正常年份,每年也有100億立方米以上的用水缺口。黃河是一條多泥沙河流,每年必須要保證一定的衝沙水量和生態基流。據1987年國務院分水方案,黃河每年應有210億立方米的入海水量。如果計算生態水量,從2000年起,黃河已出現每年50億立方米的用水缺口,有限的黃河水資源已無法在農業、工業、生態用水中達到平衡。

  一位水利專家這樣向《t望》新聞週刊記者比喻:在河流的開發利用上,我們總覺得河流這把“水壺”用之不盡,把“興河流之利”簡單理解為添置更多的茶杯、茶碗,但有可能這些東西還沒備齊,壺裡就沒水了。

飢渴的黃河:水資源量持續減少 流域節水空間有限

  左圖:黃河支流洛河岸邊河南省伊川縣城關鎮古城村的農民在搶種水稻(2009年6月4日攝)王頌 攝

  右圖:遊客在山西平陸黃河溼地自然保護區觀賞大天鵝(2016年10月30日攝)劉文禮攝

  流域節水空間有限

  《t望》新聞週刊記者調研獲悉,黃河目前總用水量中農業用水佔74%,工業及三產用水佔18%,生活用水佔7%,生態用水佔1%(主要為黃河入海口生態用水)。

  近20多年來,黃河流域節水水平大大提高。與1980年相比,每萬元工業增加值用水量由877立方米減少到46立方米,農業實際灌溉定額由542立方米減少到385立方米。《黃河流域水資源綜合規劃》認為,理論上,黃河流域總體節水潛力為83.6億立方米,其中農業節水潛力為59.3億立方米,工業為22.3億立方米,生活節水為2億立方米。

  農業是黃河上的用水大戶,目前黃河上中游地區佔全流域農業用水量85%,節水潛力最大。《黃河流域水資源綜合規劃》認為,中上游農業節水潛力在51.6億立方米。但近期的一些研究成果表明,黃河中上游農業節水空間並沒有這麼大。

  黃河寧蒙河套灌區目前已發展成為灌溉規模達1400萬畝的大型自流灌區,成為國家重要的農產品主產區,但這裡長期採用大水漫灌,農業實際灌溉定額分別高達885立方米和508立方米。

  據黃河勘測規劃設計公司課題組研究發現,河套灌區周邊沙漠環繞,土壤中風沙土佔半數以上,農業灌溉具有明顯的生態用水功能;不僅保證農作物生長需要,還可以補足地下水,滿足周邊植被與湖泊溼地用水需要。灌區一些水利工作者也向本刊記者表示:“如果沒有幾千年的大水漫灌,河套地區早變成沙漠了。”

  內蒙古河套灌區處於庫布其沙漠和烏蘭布和沙漠夾擊之下,多年平均地下水總補給量為30.7億立方米,其中渠系與土壤補給佔95%,如此才得以維持灌區平均地下水埋深為1.5至2米的綠洲存在條件。如果將農田渠系利用係數由目前的接近0.5提高到0.58,地下水埋深將接近2.5米紅線,可能引發生態系統性變化。

  黃河勘測規劃設計公司課題組認為,黃河上中游六省區農業灌溉工程毛節水潛力為34.5億立方米,而且每節約一立方米單方水投資高達25.5元。一些專家指出,黃河目前沒有發生供水危機,主要是靠大量擠佔河道生態用水支撐的,但日積月累後,會產生量變到質變的河流生態危機;僅靠節水,已難以彌補巨大的用水缺口,需要跨流域調水解黃河之渴。

  適時啟動南水北調西線工程

  “南方水多,北方水少,如果可能,借一點來也是可以的”。1952年毛澤東主席視察黃河時,聽到當時的黃委會主任王化雲介紹已派勘探隊到通天河查勘,希望把通天河水引到黃河裡來時,風趣地說:“通天河是豬八戒去過的那個地方。”隨後,便闡發了南北水調的偉大構想。

  根據2002年國務院批覆的《南水北調工程總體規劃》,南水北調西線工程透過在長江上游通天河、支流雅礱江和大渡河上游築壩建庫,開鑿輸水隧洞,穿越黃河長江分水嶺巴顏喀拉山,分三路(三期)每年共調170億立方米的水進入黃河上游。2006年,水利部要求將第一二期工程(第一第二條線路)水源合併,作為南水北調西線一期工程。根據專案建議書,一期工程將從雅礱江上游、大渡河上游透過320公里隧洞直接調水到黃河干流,年平均可調水量約80億立方米。

  專家向《t望》新聞週刊記者指出,從大格局上,南水北調西線建成,將形成聯絡長江、淮河、黃河、海河的“四橫三縱”巨大水網。基本覆蓋缺水的黃淮海流域、膠東地區及西北部分地區,有利於實現我國水資源南北調配、東西互濟的合理配置格局。

  對於黃河流域而言,由於調水入黃位置高,可以完全覆蓋黃河上中下游缺水區。另外,由於黃河干流巨大的調節庫容存在,可以較方便協調黃河來水過程、西線入黃水量過程與河道輸沙用水、生態用水、工農業用水過程不一致問題,實現水資源最佳化配置。

  據測算,一期工程的80億立方米水可為城鄉生活、工業增加配置42億立方米水,確保到2030年重點城市、重要能源基地用水需求;還可向黃河干流河道內補水25億立方米,進一步協調水沙關係,促進寧蒙及黃河下游河道形態的改善;向黃河黑山峽生態灌區和石羊河流域分別供水9億和4億立方米,確保這一重要生態屏障地區生態系統的恢復發展。

  也有一些專家指出,跨流域調水是水資源配置的重要手段,但不是唯一手段,只有替代方案都用完了,才應採用這個手段。一些專家認為,只有到了“三個盡頭”時,才應啟動這一方案:

  一是技術盡頭。當用盡所有節水措施和增水技術,還不能解決缺水問題時;二是經濟盡頭。當解決西北缺水問題成本高過南水北調西線工程時;三是承受力盡頭。當黃河受水區水資源供應達到極限,受水區社會承受力達到極限時。

  “黃河之水天上來”。與此同時,近年來,中國科學院院士王光謙組織相關課題組,對黃河源區空中水資源進行研究,提出了“空中調水”的設想。課題組發現,黃河源區每年空中水汽輸入量約8700億立方米,其中3700億立方米為空中水資源,區域降水量為680億立方米,降水轉化率為16.3%。

  科研人員從1997年就開始在龍羊峽以上開展人工增雨試驗,到2011年15年間共為黃河增加了38億立方米的徑流,平均每年增加2.53億立方米。而人工增雨技術存在重大突破的可能,應加速研究並開展相關試驗。(記者 林嵬)

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